十大经典数据挖掘算法——CART

1. 前言

分类与回归树(Classification and Regression Trees, CART)是由四人帮Leo Breiman, Jerome Friedman, Richard Olshen与Charles Stone于1984年提出,既可用于分类也可用于回归。本文将主要介绍用于分类的CART。CART被称为数据挖掘领域内里程碑式的算法。

不同于C4.5,CART本质是对特征空间进行二元划分(即CART生成的决策树是一棵二叉树),并能够对标量属性(nominal attribute)与连续属性(continuous attribute)进行分裂。

 

2. CART生成

特征选择 

CART对特征属性进行二元分裂。特别地,当特征属性为标量或连续时,可选择如下方式分裂:

An instance goes left if CONDITION, and goes right otherwise

即样本记录满足CONDITION则分裂给左子树,否则则分裂给右子树。

 

标量属性

进行分裂的CONDITION可置为不等于属性的某值;比如,标量属性Car Type取值空间为{Sports, Family, Luxury},二元分裂与多路分裂如下:

 

连续属性

CONDITION可置为不大于εε;比如,连续属性Annual Income,εε取属性相邻值的平均值,其二元分裂结果如下:

 

 

CART算法

CART算法流程与C4.5算法相类似:

  1. 若满足停止分裂条件(样本个数小于预定阈值,或Gini指数小于预定阈值(样本基本属于同一类,或没有特征可供分裂),则停止分裂;
  2. 否则,选择最小Gini指数进行分裂;
  3. 递归执行1-2步骤,直至停止分裂。

 

3. CART剪枝

CART剪枝与C4.5的剪枝策略相似,均以极小化整体损失函数实现。同理,定义决策树TT的损失函数为:

Lα(T)=C(T)+α|T|                                  (3)

其中,C(T)表示决策树的训练误差,αα为调节参数,|T|为模型的复杂度。

CART算法采用递归的方法进行剪枝,具体办法:

 

免责声明:信息仅供参考,不构成投资及交易建议。投资者据此操作,风险自担。
如果觉得文章对你有用,请随意赞赏收藏
相关推荐
相关下载
登录后评论
Copyright © 2019 宽客在线